Naam Activiteit "Afdeling Mechatronica, Biostatistiek en Sensoren" "De Afdeling MeBioS (Mechatronica, Biostatistiek en Sensoren) onderzoekt de interactie tussen biologische systemen en fysische processen. De nadruk ligt hierbij op het meten van eigenschappen van biologische producten en procesvariabelen, de analyse van de opgemeten signalen met geavanceerde statistische methoden en het ontwerp, optimalisatie en controle van processen en instrumentatie. Wiskundige modellen om de werking van biologische systemen op verschillende ruimtelijke en temporele schalen zijn hiervoor essentieel. http://www.biw.kuleuven.be/biosyst/mebios/ www.mebios.be" "Afdeling Procestechnologie voor Duurzame Systemen" "In deze afdeling wordt gebruik gemaakt van fysicochemische en chemisch thermodynamische principes en van procestechnologische en analytisch chemische methoden bij studies in verband met de milieuproblematiek. Het onderzoek omvat: a. Fysico-chemische behandeling van proces-, drinkwater- en afvalwaterstromen en van solventstromen, vnl. via membraanprocessen. Op dit ogenblik worden vooral nanofiltratie en pervaporatie (ook in hybride processen b v. met distillatie) bestudeerd, met gebruik van polymere en keramische membranen voor de afscheiding van organische componenten, ionen, Er wordt gestreefd naar het verkrijgen van inzicht in de scheidingstechnieken en hun mechanisme, naar modellering ervan en naar het ontwikkelen van toepassingen in allerlei processen. Procesintensificatie d.m.v. membraantechnologie is ook een aandachtspunt. b. Metalen in afvalsituaties. Solidificatie van toxisch metaalhoudend afval en studie van het uitlooggedrag; uitloging van metalen uit vliegas, hoogovenmodder, en afscheiding van de metalen uit de uitloogvloeistof; gebruik van afvalstoffen als secundaire bouwstoffen; behandeling van bodemassen van verbrandingsinstallaties. Weer wordt gezocht naar inzicht in de processen, naar modellering en naar praktische toepassingen. c. Studie van de milieuverontreiniging in Vlaanderen (PCBs, VOS,..), vnl. door de industrie. Detectie van milieuverontreiniging: zware metalen, pesticiden, gehalogeneerde KWS, worden gedetecteerd gebruik makend van ICP-MS, AAS, GC-MS, HPLC, FT-IR, De groep van C. Creemers verricht onderzoek op het gebied van de fysico- chemie van vaste oppervlakken. De aandacht verschuift daarbij steeds meer van ideale naar meer realistische oppervlakken: getrapte oppervlakken, superstructuren, nanostructuren, gedragen katalysatoren .... Naast  ;experimenteel onderzoek met LEIS (Lage Energie Ionenverstrooiing) naar de oppervlaktesamenstelling van legeringen en halfgeleiders (o.a. segregatie als functie van de temperatuur) worden diverse oppervlaktefenomenen (segregatie, relaxaties en reconstructies, orde-wanorde-overgangen, fasenscheiding...) gemodelleerd m.b.v. Monte Carlo-simulaties gecombineerd met semi-empirische energiemodellen. Deze modelstudies leveren vaak de verklaring van, en een dieper inzicht in de experimenteel waargenomen katalytische en materiaalkundige fenomenen." "Afdeling: Centrum voor Oppervlaktechemie en Katalyse" "Onderzoekstopics van deze eenheid zijn :Duurzame en Schone ChemieHernieuwbare Grondstoffen voor de Productie van Chemicaliën en EnergieSupercritical SolventsKatalyse: HeterogeenImmobilisering van homogene katalyse en biokatalyseSynthese van katalysatoren (Layered Double Hydroxides, Zeolites, Mixed Oxides, Carbon Nanotubes) Oppervlakte Analayse: Spectroscopie en MicroscopieReal Time Karakterisering en Filmen van Oppervlakte ProcessenKarakterisering van Carbon NanotubesHigh-throughput synthese, testprotocols en analyseCombinatoriële KatalyseAtmospheric Plasma: Behandelingen van Oppervlakken en nanodeeltjes synthese   " "Chemische Ingenieurstechnieken en Industriele Scheikunde" """De afdeling is actief in verschillende domeinen van de chemie, biochemie en milieu-engineering. Activiteiten zijn gericht op de verschillende aspecten van het gebruik van (micro) of poreuze gestructureerde materialen in gas en vloeistof scheiding, zowel door fysische absorptie en chemisorptie of heterogene chemische reactie. Adsorbens en katalysator materiaal karakterisering, de studie van de adsorptie-effecten in de heterogene katalyse en niet -conventionele reactor design zijn onze dominante activiteiten. Flow, het vervoer en de scheiding in microstructured hulpmiddelen is een onlangs toegevoegde, maar snel groeiende activiteit. De afdeling CHIS is sterk verbonden met zowel KULeuven COK (materials synthesis en katalytische processen) en Ugent LPT (kinetiek en scale-up). Het is betrokken bij diverse nationale en internationale netwerken.""" "Duurzame Energie- en Lucht- en Watertechnologie (DuEL)" "Sammy Verbruggen" "Dit onderzoek richt zich op de fotokatalytische verwijdering van polluenten uit procesgassen, binnenhuis- en omgevingslucht. Het onderzoek focust op drie groepen van polluenten. De eerste topic betreft de verwijdering van organische componenten uit procesgassen. Verschillende modelverbindingen worden getest in droge en bevochtigde synthetische lucht. Met behulp van vaste fase en gasfase FT-IR spectroscopie, GC/FID en sensoren wordt het fotokatalyse proces bestudeerd. Het doel van dit project is een fundamenteel werkingsmodel opstellen en de optimale procescondities bepalen voor deze specifieke toepassing. De tweede focus ligt op de simultane verwijdering van NOx, VOC's en fijn stof uit synthetische lucht en reële uitlaatgassen met behulp van TiO2 pellets, filmen en schuimen. Fotokatalytische keramische schuimen worden ontwikkeld en geanalyseerd op basis van hun capaciteit om combinaties van polluenten te verwijderen. Fijn stof en NOx zijn bijvoorbeeld de belangrijkste polluenten in de uitlaatgassen van dieselmotoren, waardoor een simultane verwijdering interessant is. Een andere studie handelt over de combinatie van NOx en VOC's wat de voornaamste precursoren zijn voor ozonvorming. Dit onderzoek zal leiden tot realistische, economische en ecologisch verantwoorde luchtzuiveringsprocessen. Het derde aspect betreft binnenhuisgassen zoals formaldehyde en etheen. Om meer kennis te bekomen over de afbraakmechanismen worden parameters onderzocht zoals de optimale belichtingsmode, contacttijd, flowsnelheid, hoeveelheid en vorm van de katalysator. De studie, het ontwerp en de ontwikkeling van fotokatalytische reactoren is een belangrijk onderdeel van ons onderzoek. Om de cirkel te sluiten, wordt de gezuiverde uitlaat van de fotokatalytische reactor behandeld met behulp van een algenbioreactor. Dit levert als eindresultaat waardevolle producten zoals biomassa, lipiden, aminozuren, ¿ ." "Fysische en Colloïd Chemie" """Colloide Scheikunde in een notendop is' mengen wat niet mengen valt ', oftewel de studie van mengsels van chemisch verschillende materialen die spontaan scheiden, zoals water en olie. Sommige voorbeelden van colloidale materialen zijn: sprays, cement, verschillende composieten, kleurstoffen, emulsies, schuimen, levensmiddel, inkt, verf, papier, farmaceutische en cosmetische preparaten, fotografische emulsies, enz. De kwaliteit en de toepasbaarheid van deze materialen wordt voornamelijk bepaald door fysieke eigenschappen van colloidale deeltjes, zoals grootte en vorm en de deeltjesinteracties. Deze factoren worden bestudeerd met verschillende experimentele fysisch-chemische methoden.""" "Fysische Scheikunde en Polymeren" "Hubert Rahier" """Onderzoeksactiviteiten zijn gericht op '(moleculaire) structuur -verwerking-eigendom met betrekking tot polymeren voor de ontwikkeling van materialen met betere prestaties. Voor dit doel, worden de nieuwe macromoleculaire materialen gesynthetiseerd; analytische procedures zijn ontwikkeld om hun fysisch-chemische en microstructurele eigenschappen te karakteriseren. Bijdrage aan het internationale onderzoek van 'thermische analyse ""voor materialenkarakterisering is gericht, met name op het gebied van 'Modu""" "Magnetische Resonantie" "Al bijna een halve eeuw wordt NMR gewaardeerd als een krachtig spectroscopisch instrument in onder meer de chemie, de natuurkunde en de biomedische wetenschap. De toepassingen zijn talrijk en breed. De ontwikkeling van bijvoorbeeld magnetische resonantiebeeldvorming (MRI) heeft nieuwe gebieden van NMR-toepassingen geopend, waarvan de meeste specifiek zijn voor de medische wereld. Tegenwoordig zijn er een breed scala aan NMR technieken beschikbaar voor onderzoeksdoeleinden. Een van deze is veld-cyclische NMR-relaxatiespectroscopie, waarmee men de ontspanningstijden van spin-rooster meet over een breed scala van magnetische veldsterkte. De studie van deze ontspanningstijden dan geeft details over moleculaire bewegingen en spin-interacties. Een van de onderwerpen die onderzocht worden in onze eenheid is de spin-rooster ontspanningstijd van waterkernen in verdunde waterige suspensies van colloïdale silica deeltjes. Het doel van dit onderzoek is dubbel. Allereerst worden de water ontspanningsmechanismen experimenteel verken in een model systeem, samengesteld uit eenvoudige bolvormige macromoleculen. En hopelijk zal de aldus verkregen informatie nuttig zijn om de relaxatiepaden in complexere heterogene systemen, zoals eiwit- en polymeeroplossingen of zelfs in biologische weefsels en vloeistoffen, vast te stellen. Daarnaast worden de oppervlaktechemie en de waterinteracties bij een oxide-interface getest door deze studie van de oplosmiddel ontspanningstijden. De waardering van de fysische chemie van oxide-interfaces, vooral in een waterige omgeving, en de door hen gecontroleerde reacties is een vereiste om veel van de belangrijke processen van natuurlijke systemen te begrijpen. Hier evolueren we in een veld dat mogelijke toepassingen heeft in bijvoorbeeld katalyse, bodem- en minerale chemie. Tegelijkertijd passen andere leden van onze groep MRI-beeldtechnieken toe om in vivo de structuur van menselijk bot te bepalen. Het is hun bedoeling technieken te ontwikkelen die patiëntvriendelijk moeten zijn, maar toch in staat zijn om botsterkte te voorspellen met voldoende nauwkeurigheid, zodat ze nuttig kunnen zijn bij de diagnose van osteoporose." "Metallurgie, Elektrochemie en Materialenkennis" """De onderzoeksactiviteiten van het departement Metallurgie, Elektrochemie en Materiaalkunde zijn voornamelijk gericht op oppervlakte-engineering van materialen. Dit impliceert de studie van oppervlaktebehandelingen bij het aanpassen van de oppervlakte-eigenschappen: mechanische, elektrische, katalytische, optische en corrosie eigenschappen en het gebruik van oppervlakte-analysetechnieken voor het karakteriseren van oppervlakken en interfaces voor en na oppervlaktebehandelingen. De belangrijkste onderzoeksactiviteiten worden gesitueerd in de volgende gebieden: 1. Elektrochemische kinetica: - Mechanisme van elektrochemische processen; - Electroreclamation van vervuilde bodems; - Metal plating (Ag, Cu). 2. Materials Science - Corrosie: - Corrosie beheer; - Electrochemical methoden voor Monitoring (EIS); - Bescherming van coatings en oppervlaktebehandelingen; - Corrosie gedrag van gecoate metalen; - Corrosie van concrete versterkingen. 3. Surface Treatment and Surface Analysis: - Mechanisme van oppervlaktebehandeling processen; - Oppervlakte analyses; - Conversie van aluminium legering.""" "Plasma Lab voor toepassingen in duurzaamheid en geneeskunde - Antwerpen (PLASMANT)" "Annemie Bogaerts" "In de onderzoeksgroep PLASMANT ontwikkelen we numerieke modellen voor (i) plasma's (gasontladingen), (ii) de interactie tussen plasma en een vaste stof oppervlak, en (iii) de interactie tussen een laser en een vaste stof oppervlak, met als doel de toepassingen van plasma's en lasers (o.a. in materiaaltechnologie, analytische chemie, milieu- en medische toepassingen) te optimalizeren. * Voor de gasontladingsplasma's hebben we Monte Carlo modellen, particle-in-cell / Monte Carlo simulaties, fluid modellen, botsingsstralingsmodellen, en hybriede codes ontwikkeld. We bestuderen verschillende soorten plasma's, zoals gelijkstroom (dc), radiofrequente (rf), magnetron en dielektrische barrière-ontladingen, in verschilllende soorten gassen (argon, helium, stikstof, methaan, silaan, CF4, lucht, CO2,...). We beschrijven het gedrag van verschillende soorten plasma-deeltjes (o.a., elektronen, ionen, radicalen, atomen, moleculen, geëxciteerde deeltjes, alsook nano-deeltjes). * De interactie tussen plasma en vaste stof oppervlak (wat van belang is bij bv. afzetten van dunne lagen of bij plasmakatalyse) trachten we te beschrijven via moleculaire dynamica simulaties. Hierbij wordt de beweging van de individuele atomen beschreven met de wetten van Newton, en de interactiekrachten tussen de atomen worden bepaald uit een interatomaire potentiaal. We beschrijven hiermee het gedrag van atomen, moleculen, radicalen en ionen, wanneer ze een oppervlak bombarderen. We kunnen hiermee bv. berekenen hoe een dunne laag afgezet wordt, en wat de microscopische structuur en samenstelling van die film is. * Voor de interactie tussen een laser en een vaste stof ontwikkelen wij een set van modellen, die het gedrag beschrijven tijdens en na de laser-vaste stof interactie: - verhitten van de vaste stof, smelten en verdamping: via een warmtetransportvergelijking, - expansie van de verdampte materiaalwolk: via Navier-Stokes vergelijkingen, - vorming van een plasma: via Saha vergelijkingen - vorming van nanodeeltjes: via een model voor condensatie."